ECOTOXICOLOGIE Ecotoxicologie Pierre TOULHOAT Séance du 11 juin 2014
Les enjeux • Protection de la santé humaine et de la santé des écosystèmes : – Règlement REACh et CLP – Directive Cadre sur l’Eau (DCE, 2000) + LEMA (2006) – Directive Cadre Stratégie pour le milieu marin (DCSMM 2008)
Surveillance
• REACh : Charge de la preuve reportée sur les entreprises! • Comment répondre? Dossiers, tests, essais réglementaires…longs et coûteux… • Développement d’approches prédictives, au plus près du développement du produit, du process – Approches in vitro, ou approches in silico (QSAR), modélisation
• Innovation et compétitivité : avantage compétitif lors de la mise sur le marché de substances/produits sûrs ???
Développer des méthodes de surveillance intelligentes Développement des approches « EDA » effect directed analysis Perturbation endocrinienne chez les poissons en aval d’un site industriel
2 miles
hypertrophie des gonades + inhibition de la ponte Poisson intersexués, Vtg STEP Indus. I
STEP urbaine U
Amont
Aval
Sediments , Eau (POCIS) Travaux menés dans l’unité ECOT de l’INERIS, par Selim Aït Aïssa, avec H. Budzinski (EPOC, Bordeaux)
démarche bio-analytique globale Milieu aquatique
1
Luciferase activity (%)
Échantillonnage + Traitement de l’échantillon
Composé de référence Extrait environnemental 120
Diagnostic de la qualité chimique basé sur le mécanisme d’action/effet
100 80 60
40 20 0 1.E-09 1.E-06 1.E-03 Concentration (g/L or g EQ sed/L)
Bioessais
2
Profilage toxicologique (Bio-TEQ)
Analyses chimiques ciblées
Si polluants recherchés faiblement explicatifs
3
Contribution des polluants actifs connus Quantification chimique (Chem-TEQ)
Fractionnement dirigé par les bioessais
ACTIVITE
Identité des polluants actifs ?
1.E+00
Identification de polluants inconnus
100 75 50 25 0
FRACTIONS
Analyses non ciblées (HR-MS)
Identification par spectrométrie de masse à haute résolution (HR-MS) Not detected
Weak
Moderate
Strong
Fractions 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Activités
ER
20
7
13
19
8
PXR GR
29
10 9
8 16 17 10 10
5 10 21 97 131 78 27 109 27 49 73 29 8 23 26
PR
7
a.MR MR
7
26 12
16 38 40 16
6
10
38 65 73 63 47 87 83 75 72 91 96 88 47 42 45
16
7
Induction factor
Methyl-prednisolone 11-Dehydrocorticosterone
D1-2-Hydroxymethylethisterone
Pregn-4-ene-3,20-dione, 6a,17-dihydroxy-6-methyl-
Formyldienolone
LC-QTOF
Megestrol
Comprendre les modes d ’action : Génotoxicité du MMS (methanesulfonate de methyle), Epinoche à 3 épines
Développer de nouvelles méthodes, notamment in vitro test in vitro pour la détection de PE sur le Zebra Fish
Méthode de détection in vitro mise au point par F. Brion (INERIS) et col. Cette méthode est en cours de reconnaissance par l’OCDE pour des applications réglementaires
Méthodes prédictives in silico Approches QSAR (Quantitative Structure Activity Relationship)
En résumé… •
• • • •
Développer des méthodes de surveillance « intelligentes », basées sur des effets, et des analyse dirigées (inutile de pister des ultra-traces de dizaines de milliers de substances s’il elles n’on pas d’effets…) Développer une compréhension plus fine des phénomènes et processus à toutes les échelles, de la cellule à l’écosystème En déduire des approches prédictives, permettant d’intégrer la sécurité des substances et produits dans le cycle de développement industriel Développer et valider de nouveaux outils d’évaluation des risques, plus fiables, rapides et moins coûteux Valoriser en termes d’avantages compétitifs la sécurisation en amont des substances, produits et procédés, et prendre de l’avance en matières de normes et certification Mais il reste de nombreux défis scientifiques et technologiques… (Perturbateurs endocriniens, effets des mélanges, …) que la table ronde va certainement aborder
